УДК 504.455:556.551
ЭКОЛОГИЯ МАЛЫХ ОЗЕР В КОСИНО (МОСКВА) В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ
СРЕДЫ
Г. С. Шилькрот, к. г. н., с. н. с.,
gal-shilkrot@yandex.ru,
Институт географии РАН,
Н. В. Труфанов, геоэколог, выпускник
Международного университета природы,
общества и человека «Дубна», филиал «Угреша»,
truenick-trufanov@yandex.ru
Обсуждается временная динамика экологических характеристик малых озер в Косино. Проанализирована роль антропогенного фактора в нарастании негативных изменений их биологического и гидрохимического режимов. В то же время выявлена устойчивость бессточных озер Белого и Святого к загрязнению тяжелыми металлами вследствие их питания грунтовыми водами.
The temporal dynamics of ecological characteristics of small lakes in Kosino are discussed. The role of anthropogenic factors in growing negative changes of their biological and hydro-chemical regimes is analyzed. At the same time, it was revealed that closed Lakes Beloye and Svyatoye are resistant to pollution of heavy metals as a result of their groundwater source.
Ключевые слова: oзера, экология, фитопланктон, минерализация воды, кислородный режим, биогены, тяжелые металлы.
Keywords: lakes, ecology, phytoplankton, mineralization, O2 regime, biogenic elements, heavy metals.
Три малых косинских озера располагаются с 1985 г. на территории Восточного округа города Москвы, за пределами МКАД. Они имеют вероятнее всего ледниковое происхождение, хотя не исключается участие в образовании самого глубокого из них, Белого озера, также и карста. Эти озера приурочены к северо-западной части Мещоры, они водораздельные, на протяжении своего длительного существования были обособлены друг от друга, только одно из них (Черное) проточно. Для Московского региона косинские озера представляют собой в определенном смысле природный и культурный феномены. И они являются замечательными объектами из-за своей многолетней изученности и разнотипности для экологического мониторинга с целью выявления скорости и направленности эволюции и устойчивости естественных водоемов в условиях урбанизированной среды.
История исследования озер. Систематические исследования трехозерья в Косино начались с 1908 г., после создания здесь по инициативе проф. Московского университета Г. А. Кожевникова Биологической станции, ставшей впоследствие Лимнологической (с 1931 по 1941 гг. — год ее закрытия).
Возраст указанных озер порядка 10 тыс. лет, о чем свидетельствует мощная толща донных отложений в озерных котловинах — до 13—14 м в Белом озере и до 15 м в оз. Черном [1, 2]. Косинские озера различаются между собой морфологией котловин, максимальной глубиной и степенью проточности — оз. Святое постоянно было бессточным, а оз. Белое 50 лет назад соединили протокой с оз. Черным через промежуточный водоем — Карьер (площадью 10 га, глубиной 1,5—1,7 м), образовавшийся на месте разработанных в 1940-е гг. торфяников. Как ранее, так и сейчас, озера различаются характером ландшафтного окружения, а в последнее столетие еще и уровнем антропогенного воздействия. Самое большое по акватории (21—22 га) и самое глубокое (йтах ~ 16 м) из косинских озер — Белое. Его берега всегда были самыми освоенными, а наименее освоены они у Святого озера (площадь акватории 6 га, йтах = 5 м) и представлены сфагновым болотом. Черное озеро самое малое по акватории (4 га) и самое мелководное (глубины 2—3 м). Выделяется характерным для него зарастанием макрофитами. Площади водоемов получены по космическому снимку со спутника «Ресурс-Ф», 1989 г., м-ба 1:100 тыс.
Вследствие указанных различий еще в далекой древности сформировались и сохраняются до сих пор разнотипные озерные экосистемы. Об этом можно судить по разнородному составу толщи донных отложений в этих озерах [1, 2]. В оз. Черном толща отложений выделяется ярко выраженной их слоистостью. Нижний их слой представлен черным илом (толща 6 м), средний — светло-оливковым илом (4—5 м), а верхний — сфагновой гиттьей. И если в нижних двух слоях отмечено обилие остатков диатомовых водорослей и зоопланк-тонных организмов, то в верхнем слое много остатков водных растений сфагнума и мало планктона. Заметим, что гиттья — гомогенный озерный ил желатинообразной консистенции с малой зольностью (20—30 %) и большим содержанием воды (до 90 и более %).
В отличие от Черного озера, большая часть дна оз. Святого покрыта почти нерасслоенной толщей озерного ила (гиттии) с обилием остатков сфагнума. В оз. Белом, в месте большой глубины, где как раз и накоплена максимальная толща иловых отложений, последние в очень малой степени стратифицированы. И представлены гиттьей с остатками растительных и животных организмов, но с меньшим по сравнению с илами Черного озера количеством остатков диатомовых водорослей.
Исследования иловых толщ в озерах позволили В. В. Кудряшову и И. И. Месяцеву сделать выводы о древнем возрасте косинских водоемов и об их индивидуальных особенностях. Была выявлена также большая временная изменчивость состояний озер Черного и Святого в связи с колебаниями климата в послеледни-ковье. В этот период указанные два мелководные озера, в отличие от глубокого оз. Белого, возможно, даже переставали на какое-то время существовать: Черное озеро пересыхало хотя бы один раз, а оз. Святое — не менее трех раз.
Первые инструментальные исследования на озерах были выполнены П. С. Гальцовым и касались они наблюдений за их кислородным режимом, содержанием в воде органического вещества и развитием фитопланктона [3, 4]. Проводившиеся сотрудниками Станции исследования косинских и других озер были, по-су-ществу, пионерными (на мировом уровне) в вопросах познания процессов превращения и круговорота веществ в озерных водоемах. Результаты исследований публиковались в Трудах биологической станции и Трудах лимнологической станции в Косино.
В последующие годы на озерах в Косино работы велись только эпизодически сотрудниками Института географии и Института микробиологии АН СССР (РАН), биологического, географического и геологического факультетов МГУ и др. Нами они исследовались неоднократно во второй половине 20 в. (в 1960—1970 гг., 1994 г.) — и в недавнее время — в 2009—2011 гг. Измерялось послойное распределение температуры воды, содержания кислорода, СО2 свободной, рН, минерализации воды, основных ионов, биогенных элементов и органического вещества. Кроме того, определяли видовой состав фитопланктона, численность и биомассу организмов в весенний и летний периоды [5]. В 2010—2011 гг. провели геохимические исследования — было определено в воде озер Белого и Святого содержание около 50 микроэлементов, включая токсичные тяжелые металлы. В 2009 г. Н. Труфановым было исследовано содержание ряда микроэлементов в прибрежных отложениях и прослежена для прибрежной части озер динамика фитопланктона на протяжении вегетационного периода.
Экологическое состояние озер. Материалы исследований косинских озер за прошедшее столетие показывают, что уже в начале 20-го столетия эти водоемы представляли собой зрелую (Белое озеро) и даже старые экосистемы (озера Черное и Святое). При этом озера Черное и Белое всегда испытывали антропогенное воздействие, только нараставшее со временем. Именно эти озера сейчас, как и сто лет назад, представляют собой высокопродуктивные, или евтрофные экосистемы с нарастанием со временем явлений аноксии в глубинных слоях воды в периоды летней застойности водной массы (Белое озеро) и зимой при ледоставе (оба озера). Несмотря на это, озеро Белое, в отличие от других, всегда интенсивно использовалось в рекреационных целях: для купания в летний период и рыбной ловли в течение всего года.
Озеро Святое как менее всего освоенное из-за своих низких заболоченных берегов представляло собой, по-сути, переходную стадию к болотной экосистеме. Однако как ранее, так и сейчас этот водоем выделяется самым высоким качеством воды в сравнении с озерами Белым и Черным. Но в последние годы и оз. Святое стало евтрофироваться вследствие интенсивного использования в рекреационных целях.
Состояние глубокого Белого озера к концу 60-х годов прошлого столетия стало критическим из-за развития почти полной аноксии в
его водной массе и заражения ее сероводородом в периоды сезонной застойности вод. Но особенно серьезным становилось положение к весне, т. е. к концу ледостава. И тогда отмечались массовые заморы рыб. Все это явилось, с одной стороны, следствием развития в нем ги-перевтрофии при повышенном притоке соединений азота и фосфора со сплошь заселенных (и не обеспеченных централизованной канализацией) побережий самого озера и возросшим обменом биогенами между илами и водной массой в условиях повышенной продукции органического вещества в озере и усиленной его деструкции. Но также большую роль сыграл и другой фактор, а именно — поступление в озеро с 1960-х гг. через протоку из оз. Черного и Карьера как биогенных элементов, так и сульфатов и органического вещества — материала для образования сероводорода [5].
Если бы не организованная в это время усилиями расположенной на берегу оз. Белого базы «Рыболов-спортсмен» принудительная аэрация озерных вод в зимний период [6], проводившаяся потом ежегодно с конца 1960-х по 1990-е гг., а позже продолженная организацией «Фортуна» до 2008 г., озеро могло давно стать почти безжизненным (в отношении рыб прежде всего). Именно благодаря аэрации воды Белое озеро оставалось рыбным и привлекательным для рыбалки, но также и для летнего отдыха жителей окрестностей и Москвы. При отсутствии зимней принудительной аэрации вод Белого озера в нем отмечался в марте 2011 г. очень серьезный замор рыбы [7].
В настоящее время складывается неблагоприятная экологическая ситуация для всех трех рассматриваемых озер — Белого, Черного и Святого. Для первого озера — его экосистема не может нормально функционировать без принудительной аэрации водной массы в период ледостава. Кроме того, продолжается загрязнение водоема со стороны освоенных селитьбой берегов при отсутствии централизованной канализации и осуществляется приток биогенных и органических веществ, а также сульфатов из Черного озера и Карьера. В
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.